王海鳳 胡江波 許夢婷 唐賽賽
摘 要:目的:探討香菇多糖(LNT)與阿霉素(ADR)聯(lián)合應(yīng)用對胃癌SGC7901細胞凋亡及耐藥基因表達的影響。方法:CCK8法檢測不同濃度香菇多糖對胃癌SGC7901細胞增殖的影響,確定非細胞毒性香菇多糖的濃度;將胃癌細胞株SGC7901分為空白對照組、ADR組、ADR+LNT組,流式細胞儀檢測香菇多糖與阿霉素聯(lián)合應(yīng)用對SGC7901細胞凋亡的影響;實時熒光PCR檢測香菇多糖與阿霉素聯(lián)合應(yīng)用對耐藥基因ZNF139、MRP-1和MDR1的轉(zhuǎn)錄表達的影響。結(jié)果:確定30 μg/mL香菇多糖為最大非細胞毒性濃度進行后續(xù)實驗;與空白對照組及ADR組比,ADR+LNT組SGC7901/ADR細胞凋亡率明顯增加(P<0.05);與空白對照組比,ADR組ZNF139、MDR1、MRP-1基因的表達明顯升高(P<0.01),ADR+LNT組MRP-1基因的表達明顯降低;與ADR組相比,ADR+LNT組ZNF139、MRP-1基因的表達明顯降低(P<0.01)。結(jié)論:香菇多糖與阿霉素聯(lián)合應(yīng)用可促進胃癌SGC7901細胞凋亡,抑制耐藥基因ZNF139、MRP-1的表達,逆轉(zhuǎn)胃癌SGC7901細胞對阿霉素耐藥性。
關(guān)鍵詞:香菇多糖;阿霉素;胃癌SGC7901細胞;凋亡;耐藥基因
香菇是起源于我國的世界第二大食用菌[1]。香菇多糖(Lentinan,LNT)是一種從香菇中提取的活性成分,是純化的β-1,3-葡聚糖[2]。目前,香菇多糖在臨床上被廣泛用于腫瘤的輔助治療。腫瘤耐藥性的產(chǎn)生是導(dǎo)致治療失敗的主要原因,逆轉(zhuǎn)腫瘤耐藥性是提高腫瘤治療療效的關(guān)鍵。本研究以胃癌細胞SGC7901為模型,探討香菇多糖聯(lián)合阿霉素對胃癌細胞凋亡及耐藥基因表達的影響,為香菇多糖抗腫瘤作用機制提供試驗依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 材料
人胃癌細胞株SGC7901購自上海美軒生物科技有限公司。
1.2 試劑
香菇多糖(批號1902271)、注射用鹽酸阿霉素(ADR)(25 mg,批號:G1823064)、RPMI-1640完全培養(yǎng)基(KGM31800S-500)、CCK8法細胞增殖檢測試劑盒(KGA317)、Trizon Reagent(CW0580S)、Ultrapure RNA 超純RNA提取試劑盒(CW0581M)、HiFiScript cDNA 第一鏈合成試劑盒(CW2569M)、UltraSYBR Mixture(CW0957M),均購自北京康為世紀(jì)生物科技有限公司;Annexin V-APC/7-AAD apoptosis kit(AP105-100kit)購自MULTI SCIENCES公司。
1.3 儀器
CO2培養(yǎng)箱(BPN-80CW),上海一恒科學(xué)儀器有限公司;倒置熒光顯微鏡(MF53),廣州市明美光電有限公司;多功能酶標(biāo)儀(02L3006),TECAN;熒光PCR儀(CFX Connect?實時),伯樂生命醫(yī)學(xué)產(chǎn)品(上海)有限公司;低溫高速離心機(TGL-16D),常州中捷實驗儀器制造有限公司;NovoCyte?流式細胞儀(NovoCyte 2060R),艾森生物(杭州)有限公司。
1.4 實驗方法
1.4.1 CCK8法檢測香菇多糖對SGC7901細胞增殖的影響
實驗設(shè)7組,分為空白對照組、6個不同濃度香菇多糖實驗組。取對數(shù)生長期SGC7901細胞以1×104個/孔接種于96孔板的100 μL培養(yǎng)液中,培養(yǎng)至貼壁約70%。實驗組向完全培養(yǎng)基中按20%的比例加入用RPMI1640培養(yǎng)液稀釋的不同濃度的香菇多糖,使其終濃度依次為10 μg/mL、30 μg/mL、50 μg/mL、70 μg/mL、100 μg/mL和200 μg/mL,空白對照組加等體積培養(yǎng)液,每組設(shè)3個復(fù)孔,培養(yǎng)48 h,每孔加入10 μL CCK8檢測溶液,再置于培養(yǎng)箱中孵育4 h,振蕩混勻,在酶標(biāo)儀上于波長450 nm處讀取光密度值(OD值),重復(fù)實驗3次,計算細胞生長率,見式(1)。以生長率大于90%的最高藥物濃度作為非細胞毒性濃度,作為后續(xù)實驗的給藥量。
細胞生長率=(實驗組平均OD值/對照組平均OD值)×100%。
1.4.2 細胞造模及分組
取對數(shù)生長期SGC7901細胞,棄去細胞培養(yǎng)上清,用1×PBS洗兩遍,用0.25%胰酶(含0.02% EDTA)消化,離心、洗滌、重懸,按40%比例將細胞接種于6孔板,待細胞完全貼壁后,棄去上清,設(shè)空白對照組、阿霉素組(ADR組)、阿霉素和香菇多糖聯(lián)合用藥組(ADR+LNT組)??瞻讓φ战M加培養(yǎng)液1 000 μL,ADR組向SGC-7901細胞中加入含ADR(5.0 μg/mL)的培養(yǎng)液1 000 μL,ADR+LNT組向SGC-7901細胞中加入含ADR(5.0 μg/mL)與20%香菇多糖(終濃度為上述非細胞毒性濃度)培養(yǎng)液1 000 μL,培養(yǎng)48 h后進行流式檢測和PCR檢測。
1.4.3 流式細胞儀檢測阿霉素與香菇多糖聯(lián)合用藥對細胞凋亡的影響
收集1×106~3×106個細胞,加1 mL PBS,1 500 r/min離心3 min,洗2遍,用雙蒸水將5×Binding Buffer稀釋為1×Binding Buffer,取300 μL預(yù)冷的1×Binding Buffer重懸細胞。每管各加入3 μL的Annexin V-APC和5 μL的7-AAD,混勻后,室溫避光孵育10 min,再向每管中加入200 μL預(yù)冷的1×Binding Buffer,上機檢測。
1.4.4 qPCR檢測香菇多糖對多藥耐藥相關(guān)基因的影響
按試劑盒說明書,抽提各組SGC7901細胞總RNA,逆轉(zhuǎn)錄合成cDNA,以cDNA為模板,在熒光定量PCR儀上進行檢測,以GAPDH為內(nèi)參,計算出各組ZNF139、MRP-1、MDR1的相對表達量。ZNF139、MRP-1、MDR1引物序列見表1。
反應(yīng)條件為:95 ℃預(yù)變性5 min,95 ℃變性10 s,58 ℃退火30 s,72 ℃延伸30 s,共40個循環(huán)。每個實驗重復(fù)3次取平均值,檢測各組SGC7901細胞內(nèi)ZNF139、MRP-1、MDR1表達情況。
1.4.5 統(tǒng)計學(xué)分析
采用SPSS 19.0統(tǒng)計軟件進行統(tǒng)計分析,定量資料采用平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差()表示,獨立樣本之間比較采用方差分析,以P<0.05作為顯著性差異。
2 結(jié)果與分析
2.1 不同濃度香菇多糖對SGC7901細胞增殖的影響
由表2可知,30 μg/mL香菇多糖(生長率93.3%)為非細胞毒性濃度,作為后續(xù)實驗的給藥量。
2.2 香菇多糖對SGC7901細胞凋亡率的影響
由表3可知,與空白對照組比,ADR組和ADR+LNT組SGC7901細胞凋亡率明顯升高(P<0.01)。與ADR組相比,ADR+LNT組SGC7901細胞凋亡率明顯升高(P<0.01)。
2.3 香菇多糖對SGC7901細胞耐藥基因表達的影響
由表4可知,與空白對照組比,ADR組ZNF139、MDR1、MRP-1基因的表達明顯升高(P<0.01),ADR+LNT組MRP-1基因的表達明顯降低。與ADR組相比,ADR+LNT組ZNF139、MRP-1基因的表達明顯降低(P<0.01),MDR1表達有降低趨勢但無顯著性差異。
3 討論
化療可有效遏制胃癌細胞的增殖,但在化療中胃癌細胞多藥耐藥(MDR)的產(chǎn)生常導(dǎo)致化療效果不佳[3]。阿霉素是廣譜抗腫瘤藥物,其本身毒性較大,但治療效果明顯,至今依然沿用。2017年阿霉素被世界衛(wèi)生組織國際癌癥研究機構(gòu)統(tǒng)計在致癌物清單中,所以減少用量以及與其他抗癌藥物聯(lián)用成了新的研究趨勢。
本實驗通過不同濃度香菇多糖對SGC7901細胞增殖的影響發(fā)現(xiàn)(表2),低濃度香菇多糖(10 μg/mL)對SGC7901細胞增殖有一定的促進作用,當(dāng)香菇多糖濃度達到30 μg/mL時開始抑制細胞增殖,當(dāng)香菇多糖濃度達到100 μg/mL及以上時可顯著抑制SGC7901細胞增長(P<0.05、(P<0.01),表明香菇多糖必須達到一定的藥物濃度方能起到抗腫瘤作用。通過流式檢測細胞凋亡實驗發(fā)現(xiàn)(表3),香菇多糖聯(lián)合阿霉素應(yīng)用可明顯誘導(dǎo)胃癌SGC7901細胞凋亡的發(fā)生,說明香菇多糖與阿霉素聯(lián)合應(yīng)用可促進胃癌細胞凋亡的發(fā)生,為阿霉素聯(lián)合用藥提供實驗依據(jù)。
介導(dǎo)腫瘤耐藥的蛋白包括P-糖蛋白(P-Glycoprotein,P-gp)、多藥耐藥相關(guān)蛋白(Multidrug Resistance-Associated Protein,MRP)、鋅指蛋白(ZNF)等[3-5]。本研究通過qPCR檢測各組胃癌細胞SGC7901耐藥相關(guān)基因ZNF139、MDR1、MRP的表達,結(jié)果顯示(表4),與空白對照組比較ADR組ZNF139、MDR1、MRP-1基因的表達明顯升高((P<0.01),表明阿霉素可通過促進胃癌細胞耐藥基因的表達導(dǎo)致化療失敗。與空白對照組相比ADR+LNT組MRP-1基因的表達明顯降低,與ADR組相比ADR+LNT組ZNF139、MRP-1基因的表達明顯降低((P<0.01),MDR1表達有降低趨勢但無顯著性差異,表明香菇多糖與ADR聯(lián)合應(yīng)用可抑制SGC7901/ADR細胞多藥耐藥相關(guān)基因ZNF139、MRP-1的表達。
4 結(jié)論
本研究初步表明香菇多糖可抑制胃癌SGC7901細胞的增殖,與阿霉素聯(lián)合應(yīng)用可促進SGC7901細胞凋亡,亦可抑制胃癌SGC7901細胞耐藥基因ZNF139、MRP-1的表達而逆轉(zhuǎn)化療中對阿霉素耐藥的發(fā)生。
參考文獻
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